第6章循环系统的结构与功能.ppt

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1、第六章 循环系统的结构与功能,第一节 循环系统的组成和结构,组成： 心血管系统和淋巴系统。 功能： 物质的运输及交换。,一、心 （一）心的位置、外形及构造 位置： 位于胸腔的中纵隔内， 前方对胸骨体和2-6肋软骨， 后方对5-8胸椎， 2/3居矢状面左侧。 外形：倒置的圆锥体,构造： 心内膜 心肌：普通心肌细胞、特殊分化心肌细胞 心外膜,（二）心腔 1.右心房 2.右心室:三尖瓣 3.左心房 4.左心室:二尖瓣,(三)心的传导系统 窦房结 房室结 房室束 浦肯野纤维,房室结,(四)营养心脏的血管 冠状动脉 心静脉系统,二、血管 分类及特点 动脉 弹性贮器血管 分配血管 毛细血管前阻力血管 毛细

2、血管 交换血管 静脉 容量血管(静脉瓣),组织细胞 O2 CO2 主动脉 全身（除肺泡） 上、下腔静脉 及其分支 毛细血管 冠状窦 体循环 （大循环） 左心室 右心房 左心房 右心室 肺循环 肺静脉 肺泡毛细血管 肺动脉 （小循环） O2 CO2 肺泡 动脉血 静脉血,第二节 心肌的生物电现象 一、 心肌细胞的生物电现象 工作细胞（非自律细胞）：心房肌、心室肌 特点：有收缩性，兴奋性、传导性，无自律性 特殊传导系统（自律细胞） 特点：有自律性、兴奋性、传导性、无收缩性。,（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制 1. 静息电位（RP） 静息电位约为 90mV，阈电位约为-70mV 离子基础：是+的

3、平衡电位。 2. 动作电位（AP） 分为5个时期。,小结： 0期（去极化期）： 1)Na+快速内流； 2)快反应细胞： 心房肌、心室肌、浦肯野纤维； 1期（快速复极初期）： 1)+外流 2)可被四乙基胺、4-胺基吡啶阻断 2期（缓慢复极期、平台期）： 1)+外流Ca2+内流 2)被Mn2+、钙拮抗药阻断 3)区别于神经和骨骼肌细胞 的主要特征。, 3期（快速复极末期）： +外流加快(正反馈） 4期（静息期） Na+泵 、 Na+ Ca2+交换体，,（二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制 最大舒张电位：自律细胞复极化达最大值的电位。,1.浦肯野细胞(快反应细胞),1)形成机制： 4期： 递增性Na

4、+内流 递减性K+外流。,2)特点： （1）0期速快，幅度大。 （2）4期速度比窦房结慢，故自律性低。,3)注： Na+通道： 3期-60mV开始激活、 -100mV充分激活， 0期-50mV失活。,慢Na+通道与快Na+通道比较： 1. 阈电位不同： 慢Na+通道 - 60mV，快Na+通道 - 70mV 2.阻断剂不同： 慢Na+通道为铯（Cs），快Na+通道 TTX,窦房结动作电位的特点： 分期为0、3、4期。 最大舒张电位 -70mV，阈电位 - 40mV 0期去极化速度慢、幅度小、时程较长 4期自动去极化速度快,2窦房结（慢反应细胞）,0期：激活慢钙通道Ca2+内流,Ca2+,Ca2

5、+,0期,阈电位,零电位,按任意键显示动画1、2,3期：Ca2+内流+ K+外流,K+,Ca2+,3期,按任意键显示动画1、2,4期：K+外流 + Na+内流 + Ca2+内流缓慢自动去极化,K+,具“自我”启动 “自我”发展 “自我”终止的离子流现象。,Na+,Ca2+,4期,按任意键显示动画1、2,形成机制： 0期去极化： Ca2+内流 3期复极化： Ca2+内流停止，k+外流 4期自动去极化：机制较复杂，是多种离子流 共同作用的结果。 目前认为主要有两种离子流： 1.k+外流进行性衰减，形成背景内向电流 2.T型钙通道激活， Ca2+内流，激活L型钙通道，又产生一次动作电位。,二、心肌的

6、电生理特性 （一）兴奋性 1.决定和影响兴奋性的因素 （ 1 ）静息电位的水平 （2）阈电位的水平 （3）Na+通道的状态,（1）静息电位（最大舒张电位）与阈电位之间的差值 RP 绝对值距阈电位远需刺激阈值兴奋性 RP 绝对值距阈电位近需刺激阈值兴奋性,（2）阈电位水平 阈电位水平上移RP距阈电位远需刺激阈值兴奋性 阈电位水平下移RP距阈电位近需刺激阈值兴奋性,（3）离子通道的性状,2.一次兴奋过程中兴奋性的周期变化,心室肌兴奋性的周期性变化 周期变化 对应膜电位 机 制 产生新AP的能力 有效不应期 去极 任意强大的刺激 绝对不应期： Na+通道处于 不能产生动作电位 复极-55mV 完全失

7、活状态 局部反应期： Na+通道 强刺激下产生 -60mV 刚开始复活 很小的局部去极化 相对不应期 Na+通道 阈上刺激能产生 -80mV 大部复活 动作电位 超 常 期 Na+通道基本 稍低于阈值的刺激 -90mV 恢复到备用状态 能产生动作电位,局部反应期,相对不应期,超 常 期,3.心肌兴奋性的特点： 1)有效不应期长。 生理意义： 不发生强直收缩，实现心脏泵血功能。,2)期前收缩与代偿间歇,期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。 代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。,（二）自动节律性，简称自律性 定义：心肌细胞

8、在无外来刺激的情况下，能自动发 生节律性兴奋的特性。 1.心脏的起搏点 窦房结是心脏的正常起搏点，称窦性心律。 其它自律组织起传导作用，称潜在起搏点。,2.窦房结对潜在起搏点的控制方式 抢先占领（夺获） 超速驱动压抑（超速抑制） 被动兴奋固有兴奋 具有频率依从性,抢先占领,超速抑制,3. 影响自律性的因素 最大舒张（复极）电位与阈电位之间的差距 4期自动去极化速度,0.06s 0.10s 0.06s,（三）传导性 心肌具有传导兴奋的能力，称传导性。 1.心脏内兴奋传播的途径和特点 （1）心脏内兴奋传播的途径,（2）心脏内兴奋传导的特点及生理意义,传导时间 心房内-房室交界-心室内 (0.06s

9、) (0.10s) (0.06s),特点： 1. 心房、心室传导速度快： 2.房-室延搁： 意义： 保证心室在心房后收缩，利于心室的充盈和射血。,2.影响心肌传导性的因素 (1)结构因素 细胞直径 (2)生理因素 1) 动作电位0期去极化的速度和幅度大，传导快 2)邻近未兴奋部位膜的兴奋性 兴奋性正常,兴奋才能正常地传导通过。,三、体表心电图,（一）心电图的波形及其意义,QT间期,PQ间期,QT间期,第三节 心脏的泵血功能,右心：泵血入肺循环； 左心： 泵血入体循环。,一、心肌收缩的特点 （一）同步收缩（全或无式收缩） （二）不发生强直收缩 （三）对细胞外Ca2+的依赖性,二、心动周期与心脏的

10、泵血过程 (一)心动周期 心动周期：心脏每收缩和舒张一次，构成一个心脏 的机械活动周期。,心缩期：心室的收缩 心舒期：心室的舒张 特点: 心动周期时程的长短与心率有关 心率快慢主要影响舒张期 心率加快，不利于心肌休息和心室充盈,心率 心动周期 心缩期 心舒期,0.35,1.15,1.5 0.8 150 0.4,0.30,0.50,0.25,0.15,(二)心脏泵血过程,三、心脏泵功能的评定 （一）心脏的输出量 1.每搏输出量及射血分数 每搏输出量：一侧心室一次收缩所射出的血液量。 生理意义：心功能的基础参数。 射血分数：每搏输出量占心舒末期容积的百分比。 生理意义：评价心脏射血能力。,2.每分

11、输出量与心指数 每分输出量： 心 指 数：安静和空腹状态下, 每平方米体表面 积的心输出量。 生理意义：用于评定不同个体的心功能。 (二)心脏做功量 动能和压强能,每分输出量 每搏输出量 心率,等长自身调节,异长自身调节,前负荷、后负荷 、 心缩能力,四、心脏泵功能的调节,1.前负荷对博出量影响异长自身调节,剩余血量:心缩力剩余量 前负荷 V血回流速:大V压房压回流速、量 充盈时程:心率舒张期充盈量 前负荷心肌初长度肌缩力搏出量,异长自身调节： 这种不需要神经和体液因素参与，只是通过心肌细胞本身初长变化而引起心肌细胞收缩强度的变化过程。 特点：调节范围小 生理意义: 能精细调节每搏输出量。,2

12、.后负荷对博出量影响,临床：动脉血压持续升高心肌 收缩 心肌肥厚（失代偿）泵血功能左心衰竭,心室剩余血量,搏出量,射血期缩短，射血速度,后负荷（大动脉压）,后负荷搏出量,3.心肌收缩能力对博出量影响-等长自身调节 等长自身调节： 指心肌在前、后负荷不变,而改变肌缩程度、速度和张力等方面,实现调节每搏输出量的内在特性。 受神经、体液及药物的影响,如：收缩能力： 去甲肾上腺素+受体心缩力。 收缩能力： 乙酰胆碱+M受体心缩力。,4. 心率的调节 心率最适宜时,博出量最大,五、心脏泵功能的储备 最大输出量：心脏每分钟射出的最大血量 心泵功能储备：心输出量随机体代谢需要而增加的能力，又称心力储备 意义

13、：反映心脏的健康程度、心脏泵血功能。,六、心音和心音图 心音 心动周期中，由于心肌收缩和舒张、瓣膜启闭、血流冲击心室壁和大动脉壁等因素引起的机械振动所产生的声音称为心音,心音图 ：,心音的组成和特点 第一心音 第二心音 标 志 心室收缩开始 心室舒张开始 主要成分 房室瓣关闭音 主动脉瓣关闭音 最佳听诊部位 心尖部 心底部 特 点 低、长 高、短,一、血流量、血流阻力和血压,（一）血流量与血流速度,1.血流量：在单位时间内流过血管某一横断面的血量，也称为容积速度。,2.血流速度：指血液在血管内流动的线速度，即一个质点在血流中前进的速度。,第四节 血管生理,（二）血流阻力,总外周阻力：血液在血管

14、内流动时遇到的各种阻力之和。 外周阻力：血液在小血管（主要指小动脉和微动脉）内流动时遇到的阻力。 血流阻力8L/r4， L为血管长度，为血液粘滞性，r为血管半径,（三）血压 血压：是指血管内的血液对于单位血壁的侧压力。,1.动脉血压的形成,二、动脉血压和动脉脉搏 （一）动脉血压,血管内有足够量的血液充盈（物质基础） 心脏射血（条件）1/3 动能、2/3 势能 外周阻力 动力阻力 大动脉弹性贮器作用,2.动脉血压及正常值（以肱动脉血压为准） 正常值：收缩压 :100 - 120 mmHg (13.3-16.0kPa) 舒张压:60 - 80 mmHg(8.0-10.6kPa) 脉搏压 = 收缩压

15、 舒张压 正常值： 4.05.3 kPa（3040mmHg） 平均动脉压 = 舒张压 + 1/3 脉搏压 正常值： 13.3 kPa（100mmHg）,(1)每搏出量血压收缩压(明显) 收缩压反映搏出量 (2)心率 血压 舒张压(明显) (3)外周阻力血压舒张压（明显） 舒张压反映外周阻力 (4)大动脉管壁弹性脉压 (5)循环血量/血管容积的比例改变,3.动脉血压的影响因素,小结：动脉血压的影响因素,（二）动脉脉搏 动脉脉搏: 随着心脏的舒缩，大动脉内的压力发生周期性的波动，这种压力变化可引起动脉管壁起伏搏动，称之为动脉脉搏。 动脉脉搏是能量传递的表现而非血流速度。,动脉脉搏的波形（视描记的方

16、法和部位不同而异） 一般包括两个组成部分：,(1)上升支: 心输出量、射血速度、外周阻力、大动脉的可扩张性（弹性）,(2)下降支： 分为前段、降中波（降中峡）、后段 下降支的形态可大致反映外周阻力的高低,三、静脉血压和静脉回心血量 静脉的舒缩可有效地调节回心血量和心输出量。 （一）静脉血压 1）外周静脉压：各器官或肢体的静脉血压 2）中心静脉压：胸腔大静脉或右心房的压力,中心静脉压高低取决于两个因素： 心脏射血能力 中心静脉压 静脉回流速度 中心静脉压 测量中心静脉压意义： 1.反映静脉回心血量和心脏功能状态 2.控制补液量与补液速度,（1）循环系统平均充盈压 循环系统平均充盈压静脉回流血量

17、（2）心肌收缩力 心缩力静脉回流量 （3）体位改变 卧-立静脉回流量 （4）骨骼肌的挤压 促进血液回心 （5）呼吸运动 促进血液回心,(二)静脉回流及其影响因素,四、微循环,(一)组成 微A 后微A 毛细血管前括约肌 真毛细血管 通血毛细血管 动-静脉吻合支 微静脉,(二)微循环的血流通路 名称 血流通路 血流特点 作用 迂回通路 微A后微ACap.前括约肌 血流缓慢 物质交换 直捷通路 微A后微A通血Cap. 血流速较快 利血回流 A-V短路 微AA-V吻合支微V 随温度变化 调节体温,真Cap.网微V 主要场所,微V,五、组织液和淋巴液 组织液是细胞与血液进行物质交换的中介。 （一）组织液

18、的生成与回流 （回流）血浆 组织液（生成）,有效滤过压= 生成压-回流压 =（毛细血管压+组织液胶体渗透压） -（血浆胶体渗透压+组织液静水压） 有效滤过压0 组织液生成(动脉端) 有效滤过压0 组织液回流(静脉端),(二)影响组织液生成与回流的因素 主要因素 生成量 回流量 例 症 毛细血管压 炎症、充血性心功 不全等所致的水肿 血浆胶体 营养不良、肾炎等 渗透压 血浆蛋白所致水肿 淋巴回 丝虫病、癌症等 流受阻 使受阻部位远端水肿 毛细血管 过敏、细菌感染 通透性 所致的局部水肿,（三）淋巴液及其回流,组织液中的10进入毛细淋巴管，即成为淋巴液。,淋巴回流的重要生理意义： 1.回收血浆蛋白

19、； 2.可协助消化管吸收营养物质； 3.调节体液平衡，清除组织异物，参与机体的免疫反应等。,第五节 心血管活动的调节,一、神 经 调 节,（一）心脏和血管的神经支配 1.心脏的神经支配 （1）心交感神经:兴奋 心交感神经：递质为去甲肾上腺素，-受体结合，可导致正性变时作用、正性传导作用、正性变力作用。 （2）心迷走神经:抑制 心迷走神经：递质为乙酰胆碱，M-受体结合，导致负性变时作用、负性传导作用、负性变力作用。,2.血管的神经支配 （1）缩血管神经纤维(交感神经纤维) 分布：绝大多数血管（几乎所有血管平滑肌都受交感缩血管N支配，绝大多数血管只接受交感缩血管N的单一支配）。 递质：去甲肾上腺素

20、 受体：（主）、 作用：受体血管缩受体血管舒 特点：调节血压作用大 持续发放紧张性冲动：,(2)舒血管N 交感舒血管N 副交感舒血管N 脊髓背根舒血管N 分布 骨骼肌血管 软脑膜、消化腺 递质 ACh Ach P物质或组胺 受体 作用 血管舒 血管舒 局部血管舒 特点 不参与血压调节 不参与血压调节 轴突反射 平时无作用 参与调节局部血流 与情绪、运动有关,外生殖器血管,(二)心血管中枢 1.延髓 最基本中枢 2.延髓以上中枢 大脑 小脑,1压力感受器反射 （1）动脉压力感受器 部位：颈A窦和主A弓血管外 膜下。 适宜刺激：血压改变时对血 管壁的牵张。 （2）传入神经 窦神经（加入舌咽神经）。

21、 主动脉神经（加入迷走神 经）。,（三）心血管反射,(3)反射效应,窦弓反射,(4)压力感受性反射的生理意义 生理意义：使动脉血压保持相对稳定。 反射特点： 是负反馈调节过程。 （双向） 经常起作用；对血压迅速变化敏感。,2.颈动脉体和主动脉体的化学感受性反射 适宜刺激： 血液中缺O2、CO2分压过高、H+浓度过高、失血、动脉血压过低。 传入神经： 窦神经和主动脉神经 特点： a. 平时主要调节呼吸运动，对心血管活动不起明显的调节作用。 b. 升压，无降压效应。,3.心肺感受器反射,机械牵张：血压、血容量 化学物质：PG、缓激肽、药物（藜芦碱）,心肺感受器兴奋,血 压,意义：维持体液量相对稳定

22、。,二、体液调节,（一）肾素血管紧张素系统,释放机制：肾血压降低；小管液Cl-、Na+浓度降低,生理作用： AT I：不具有活性 AT II： 收缩血管 促进醛固酮释放 促进去甲肾上腺素释放 增强渴觉，导致饮水行为 AT III： 缩血管：效应仅为ATII的1020% 促进肾上腺皮质球状带合成和释放醛固酮效应强于ATII,（二）肾上腺素和去甲肾上腺素,肾上腺素和去甲肾上腺素,(三) 血管升压素 (VP),1. 合成和储存： 合成：下丘脑视上核和室旁核神经元 储存：经下丘脑-垂体束到达垂体后叶贮存，必要时释放入血 2. 作用 1) 促进肾远曲小管和集合管对水的重吸收 2) 收缩血管 3) 提高压

23、力感受性反射的敏感性 正常情况下，血管加压素在血压调节中不起重要作用,(四) 血管活性物质,1. 舒血管物质： 前列环素 (PGI2) 内皮舒张因子 (NO) 2. 缩血管物质 内皮缩血管因子,（五）激肽释放酶-激肽系统：,血浆激肽释放酶 高分子量激肽原 缓激肽 氨基肽酶 低分子量激肽原 赖氨酰缓激肽 (胰激肽或血管舒张素) 腺体激肽释放酶,血管舒张素和缓激肽的作用： 强烈的舒血管作用 增加毛细血管壁的通透性,（六）心钠素 合成：由心房肌细胞合成和释放的多肽 释放刺激：心房壁受牵拉 作用： 抑制肾对钠的重吸收，有强大的排钠利尿作用 抑制肾素及醛固酮的分泌 直接舒张血管 降低心搏出量和心率,（七

24、）阿片肽 b-内啡肽：通过中枢作用，使交感神经活动减弱， 心迷走神经活动增强 阿片肽：可直接舒张血管平滑肌和降低 心肌收缩力,（八）组织胺 由肥大细胞释放 作用：强烈的舒血管作用 增加毛细血管和微静脉的通透性,（九）前列腺素 在多数组织中，前列腺素能舒张血管,一、冠脉循环,(一) 解剖特点 心肌的血液供应来自左右冠状动脉 小分支垂直穿入心肌，在心内膜下层分支成网(这种分支方式使冠脉血管在心肌收缩时 易受压迫) 毛细血管十分丰富(毛细血管数：心肌纤维 数1：1) 冠脉侧支较细小(易致心肌梗死),第四节 器官循环,途径短，血流快 血压较高 血流量大 (中等体重的人，总冠脉血流量约为 225ml/m

25、in，占心输出量的45) 平静时动-静脉血含氧量差大(动 脉血流经心脏后， 6575%的氧被心肌摄取) 血流量随心动周期波动(舒张压的高低及舒张期的长短 对冠脉血流 量的影响很大),(二) 生理特点,心肌代谢水平对冠脉血流量的影响最重要，在各种代谢产物中，腺苷最重要。,(三) 冠脉血流量的调节,激素的调节 肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素（舒张） 血管紧张素II、血管升压素（收缩）,神经对冠脉血流量的调节作用 心迷走神经 直接作用：冠脉舒张 间接作用：能使心脏活动减弱和耗氧量降低，继发性引起冠脉收缩 心交感神经 直接作用：冠脉收缩 间接作用：心脏活动加强，代谢加速，代谢产物引起继发性冠脉舒张,

26、肺的血液供应有两条途径： 体循环的支气管循环 肺循环,二、肺循环,循环途径短、外周阻力小 血压较低 (肺循环的血压仅为体循环的l/6l/5，毛细血管压只有0.9kPa 7mmHg) 肺血管顺应性大，肺的血容量变 化大 (肺的血容量约为450ml，用力呼吸时200ml1000ml贮血库),(一) 生理特点,(二) 肺循环血流量的调节,局部化学因素的作用：肺泡气的氧分压，急性和慢性的肺泡气低氧(不是血管内氧分压低)，肺泡周围微动脉收缩,神经调节 迷走神经：轻度舒张血管 交感神经： 直接作用：收缩血管 整体时：由于体循环血管收缩，将部分血液挤入 肺循环，肺循环血容量增加 体液调节 肾上腺素、去甲肾上

27、腺素、血管紧张素II、 TXA2、 PGF2a：收缩肺循环的微动脉 组织胺、5-HT：收缩肺循环的微静脉 乙酰胆碱：舒张肺血管,(一) 脑循环的特点 脑血流量大、耗氧量多 脑的血流量变化小 许多物质不易进入脑组织 (血-脑脊液屏障和血-脑屏障),三、脑循环,脑血管的自身调节 (平均动脉压 8.018.6kPa60140mmHg) 化学因素对脑血流的影响 血液CO2分压升高或O2分压降低脑血管舒张脑组织代谢活动加强代谢产物如 H+、K+、腺苷和O2分压降低 脑血流增多 神经调节 对脑血管活动的调节作用较小,(二) 脑血流量的调节,血-脑脊液屏障 在血液和脑脊液之间存在着一种特殊的屏障，可能是无孔的毛细血管壁和脉络丛细胞中存在着运输各种物质的特殊载体系统。 血-脑屏障 在血液与脑组织之间存在的特殊屏障。其结构基础可能是毛细血管内皮细胞、基膜和星状胶质细胞的终足(血管周足)。,(三) 血脑脊液屏障和血脑屏障,血-脑脊液屏障和血-脑屏障的生理意义,保持脑组织内环境理化因素的相对稳定。 防止血液中有害物质进入脑内。,